機電一體化技術的發展及應用

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機電一體化技術的發展及應用

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機電一體化技術的發展及應用

　　【摘要】機電一體化技術是一種復合型的技術，它是機械技術，微電子技術與信息技術相互滲透融合的產物，集計算機、機械、電子、信息、光學、控制等多學科于一體。是現代工業發展的必然趨勢。本文簡述了機電一體化技術的基本概要和發展趨勢，并詳細闡述了機電一體化在各領域的應用，供以參考。

　　【關鍵詞】機電一體化技術;應用;發展趨勢

　　引言

　　隨著現代科學技術的不斷進步與發展，各種技術相互融合的趨勢也越來越明顯，這是社會生產力發展到一定水平的必然趨勢。在機械工程領域中，隨著微機電子技術和計算機技術的高速發展并與機械工業相互滲透，形成了機電一體化。使工業生產由機械電氣化邁入了機電一體化為特征的發展階段。

　　1 機電一體化技術的發展現狀

　　縱觀機電一體化技術的發展史，大致可以可將其分成三個階段。20世紀60年代為初級階段，期間，由于第二次世界戰爭的爆發很大程度上促進了機械產品與電子技術的結合，但這種結合由于當時電子技術發展水平有限，結合并不深入，廣泛。20世紀70年代，為機電一體化蓬勃發展的階段，該時期內，計算機技術，控制技術和通信技術的飛速發展大大促進了機電一體化的發展，并逐漸在世界范圍內被普遍接受。20世紀90年代后期，機電一體化技術進入了深入發展階段，并不斷像智能化邁進，人工智能技術，光纖技術和神經網絡技術的巨大進步加快了機電一體化技術的發展進程[1] 。

　　2 機電一體化的發展趨勢

　　機電一體化是機械，微電子，控制，計算機，信息處理等多學科的交叉融合的結果，它的發展和進步與相關技術的進步與發展是脫不開的。機電一體化的發展方向主要包括以下幾點：

　　2.1 智能化

　　智能化是機電一體化技術的重要目標和方向。該種智能化，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能，運籌學，計算機科學，心理學，生理學等新思想，新方法來模擬人類智能，使之具有邏輯思維，判斷推理，自主決策等能力。當然，想要機電一體化產品能達到人類同樣水平的高智能化是不現實也是沒有必要的，擁有部分智能或低級智能便足夠達到較高的控制目標。

　　2.3 網絡化

　　20世紀90年代，網絡技術得到了前所未有的高速發展，成為計算機技術發展的突出成就之一。網絡技術的不斷普及給人類的生活帶來了巨大的變革。無論是在工業生產，還是在人們的日常生活中，網絡化技術的運用無處不在。同時，各種網絡將全球經濟，生產連成一片，企業間的競爭也將全球化[2] 。企業間只要研制發明出了功能獨到，質量可靠的機電一體化新產品，就會通過網絡暢銷全球。可以說，機電一體化產品在朝著網絡化方向不斷快速發展。

　　2.4 微型化

　　微型化是精細加工技術發展的必然趨勢，該微型化指的是機電一體化向微型機器，和微觀領域發展的趨勢。外國稱其為微電子系統MEMS。它是指可以批量制作，集微型結構，微型傳感器，微型執行器以及信號處理和控制電路，直至接口和通信電源等于一體的微型器件或系統機。微機電一體化體積小，耗能少，運動靈活，在生物醫療，軍事，信息等方面具有不可比擬的優勢。

　　2.5 綠色化

　　高速發展的工業社會豐富了我們的物質生活條件，給我們的生活帶來了極大的便利，但與此同時，也破壞了資源，生態環境也受到嚴重污染。因此，在這種情況下，人們開始呼吁生產綠色產品。綠色產品是指低能耗，低污染，舒適，協調而可再生利用的產品。生產綠色化產品是時代發展的必然趨勢。綠色產品從其生產到銷毀的申明過程中都符合了環境保護和人類健康要求[3] 。因此綠色的機電一體化產品具有很好的市場發展前景。

　　3 機電一體化技術的應用

　　隨著我國市場經濟體制的不斷完善，機電一體化技術的應用領域也越來越廣泛，主要應用在以下幾個方面：

　　3.1 數控機床

　　數控機床代表了一個國家機床的生產水平，經過多年發展，我國在數控機床及相應的數控技術在結構，功能，操作和控制精度上都有著迅速的提高。其主要表現在以下幾個方面：其一，總線式，模塊化，緊湊型的結構，即采用cpu，多住總線的體系結構;其二，設計開放，是硬件體系結構和功能模塊具有層次性，兼容性，復合接口標準，大大提高了客戶的使用效益;其三，一臺機床能夠同時完成多個獨立任務，或控制多臺機床的能力，并將刀具破損檢測，物料搬運，機械手等都控制集成到系統中去;其四，系統的多級網絡功能，加強了系統組合及構成復雜加工系統地能力。

　　3.2 工業機器人

　　一個國家機器人技術水平一定程度上反映了該國家綜合技術水平的高低。隨著機器人技術的不斷發展，工業機器人已經廣泛高效的運用于各工業領域中。該種結合了機構學，自動控制，計算機，人工智能，通訊技術，傳感技術，等多種學科和技術的綜合成果能夠具有感知，思維和行動功能[4]。在具體操作中能夠獲取，處理和識別多種信息，獨立完成復雜的操作任務。機電一體化在工業機器人中的運用能夠很大程度上提高工業生產水平。。

　　3.3 自動機與自動生產線

　　不難發現，自動機械與自動生產線及各種自動化設備已廣泛使用在國民經濟生產和生活中。它是當前機電一體化技術應用的又一具體體現。如在各種印刷包裝生產線，郵件信函自動分揀處理生產線，各種高速香煙生產線中，將現代電子技術與傳感技術應用于其中，能夠有效提高生產效率。

　　4 結語

　　機電一體化已經成為當今世界最重要的技術發展方向之一，并輻射影響到幾乎全部的工業行業。機電一體化作為機械工業發展的必然趨勢，將在各方面帶來顯著地經濟效益和社會效益，具有廣闊的發展前景。

　　參考文獻

　　[1]劉磊，涂萬陽.機電一體化在數控機床中的應用[J].經營管理者，2014(04).

　　[2]李曉培.淺談機電一體化特點及發展研究[J].中小企業管理與科技(下旬刊)，2013(12).

　　[3]范基華.機電一體化技術的發展與思考[J].科協論壇(下半月)，2013(09).

　　[4]張子方.淺析機電一體化核心技術及發展[J].天津科技，2011(02).

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